基于FPGA控制的开关电源的仿真与设计

传统的开关电源数字设计方案大多基于单片机、DSP控制,但在实现PID控制算法的过程中,使用软件设计常会带来程序跑飞的严重后果。FPGA的高速和硬件支持,使得实施PID等控制比软件模拟出来的效果更为优秀,还能克服程序跑飞。设计采用MATLAB-SIMULINK,首先进行软件仿真、分析并测试其可行性,然后利用ALTERA公司的DSP builder将仿真模块生成FPGA硬件描述语言,实现PWM波和PID的设计。在控制方面,定制的NIOS软核起到了MCU的作用。利用VHDL语言实现ADC0809状态机控制。最后设计出各个功能模块的电路以及整个系统图和相关的NIOS控制程序流程图。设计的以EP2C35F672C8为控制核心的开关电源系统,利用软件仿真模型生成硬件代码语言,在FPGA中实现,双重保证了设计的可行性,实现了较理想的闭环控制效果。